[发明专利]一种添加物及其降低钛酸钡锶电容器陶瓷烧结温度的用途

说明书

技术领域

本发明涉及无机非金属材料技术领域，特指一种添加物及其降低钛酸钡锶电容器陶瓷烧结温度的用途，采用特殊的添加物LiBiO₂+CuO+ Li₂O-B₂O₃-ZnO玻璃粉来降低电容器陶瓷的烧结温度，得到低温烧结(900~920℃) 钛酸钡锶高压电容器陶瓷介质, 该介质适合于制备单片陶瓷电容器和多层片式陶瓷电容器,能大大降低陶瓷电容器的成本，同时能提高耐电压以扩大陶瓷电容器的应用范围,并且在制备和使用过程中不污染环境。

背景技术

彩电、电脑、通迅、航空航天、导弹、航海等领域迫切需要击穿电压高、温度稳定性好、可靠性高、小型化、大容量的陶瓷电容器；一般单片高压陶瓷电容器介质的烧结温度为1300~1400℃，而利用本发明的添加物获得的高压陶瓷电容器介质烧结温度为900~920℃，这样能大大降低高压陶瓷电容器的成本，可以采用Ag或Ag含量高的Pd/Ag合金等作为内电极，极大的降低多层陶瓷电容器的成本；同时本专利的降低烧结温度的添加物获得的电容器陶瓷介质不含铅和镉，电容器陶瓷在制备和使用过程中不污染环境；另外，利用本发明的添加物得到的电容器陶瓷的介电常数较高，这样会提高陶瓷电容器的容量并且小型化，烧结温度低，符合陶瓷电容器的发展趋势, 能大大降低陶瓷电容器的成本。

通常用于生产高压陶瓷电容器的介质中含有一定量的铅，这不仅在生产、使用和废弃过程中对人体和环境造成危害，而且对性能稳定性也有不良影响。

中国专利“一种高压陶瓷电容器介质”（专利号ZL00112050.6）公开的电容器陶瓷介质虽属无铅介质材料，但介电常数为1860-3300，耐电压可以达到10kV/mm以上（直流），烧结温度为1260-1400℃，比本专利高很多，介电常数低于本专利，而且烧结温度高等。

中国期刊《江苏陶瓷》1999年第2期在“BaTiO₃系低温烧成高介X7R电容器瓷料” 一文中公开了一种BaTiO₃中低温烧成高介满足X7R特性的电容器瓷料，该介质材料的配方组成为（质量百分数）：（BaTiO₃+Nd₂O₃）89%~92%+Bi₂O₃·2TiO₂7.5~10%+低熔点玻璃料0.8%+50%Mn(NO₃)₂(水溶液)0.205%；其中，所用的低熔点玻璃料是硼硅酸铅低熔点玻璃，介质是含铅的，并且未涉及耐电压，烧结温度最低为1080℃，比本专利高，所采用的低温烧结添加物也不同于本发明专利。

中国期刊《华南理工大学学报（自然科学版）》1996年第3期在“中温烧结BaTiO₃基多相铁电瓷料X7R特性”一文中探讨了BaTiO₃基瓷料中温烧结机制，分析了中温烧结BaTiO₃基瓷料的组成及不均匀结构分布对介电常数与温度特性的影响；所用的BaTiO₃原料是采用化学共沉淀的方法来制备的，这样会增加陶瓷电容器的成本，而本专利所用的BaTiO₃、SrTiO₃、CaZrO₃分别是采用常规的化学原料以固相法合成，组成不同于本专利，组分中含有一定量的铅，并且未涉及耐电压，烧结温度最低为1050℃，比本专利高。

另有专利“高介高性能中温烧结片式多层瓷介电容器瓷料”（专利申请号：97117286.2），它是采用固相法合成等价和异价离子同时取代（Sr²⁺,Zr⁴⁺,Sn⁴⁺,Nb⁵⁺）BaTiO₃固溶体，加入适量的硼铅锌铜玻璃烧结剂，使瓷料在中温烧结，其性能为：介电常数大于等于16000，耐压为700V/mm；该专利虽然介电常数高，但是所报道的材料的耐压太差，仅为700V/mm，另外其组分含有一定量的铅，该专利烧结温度为1080-1140℃,比本专利高，所采用的低温烧结添加物也不同于本发明专利。